高层建筑热水供暖系统设计研究

科技与社会快速发展的今天，高层建筑在城市建筑中所占的比例不断的增加，与普通建筑相比，高层建筑设计与施工的要点更多，其中供暖系统是高层建筑的重要组成部分，其设计水平和运行质量直接影响人们的生活舒适性，由此可见高层建筑热水供暖系统设计的重要性。

1前言

近年来，我国城市化进程不断加快，城市土地资源越来越紧张，城市建筑物逐渐向高层方向发展。热水供暖系统是高层建筑的重要组成部分，并且在人们的生活中发挥着至关重要的作用。但是，高层建筑的热水供暖系统与普通建筑供暖系统存在差异，并且高层建筑热水供暖系统设计的要求更加严格，对设计人员的技术水平要求更高，为了提高高层建筑热水供暖系统设计质量，并满足人们生活的实际需求，需要加强对高层热水供暖系统设计要点进行分析。因此，文章针对高层建筑热水供暖系统设计的研究具有非常重要的现实意义。

2高层建筑热水供暖系统设计要点的概述

热水供暖系统是作为高层建筑的重要组成部分，对于保证人们生活、工作的健康性与舒适性，并实现高层建筑的可持续发展，应该加强对热水供暖系统设计技术、节能技术以及其他科学技术的研究。高层建筑热水供暖系统设计人员在设计的过程中，应该根据城市的整体发展状况，以发展的角度分析高层建筑的热水供暖系统，并不断的提高相关规划与设计水平，进而实现高层建筑热水供暖系统与整个城市供暖系统的有机融合，这样不仅能够提高热水供暖效率，还能够降低供暖系统成本，节省能耗。高层建筑热水供暖系统设计人员在设计过程中，应该注意以下几个要点：

（1）热负荷计算的准确性。在设计高层建筑热水供暖系统时，应该做好热负荷计算工作，由于建筑高度会影响热负荷计算结果，高度不同，则热负荷也不相同，同时热负荷计算结果还受到风压、热压等影响，在计算过程中应该全面的考虑上述所有因素，避免影响计算结果的准确性。

（2）供暖方式的选择。高层建筑的供暖方式直接影响整个建筑的供暖效果，在选择供暖方式时，应该保证其与室外热网以及整个供暖系统相匹配，同时还应该考虑供暖静水压，综合考虑上述因素选择最合适的供暖方式。

（3）供暖系统失调问题。高层建筑热水供暖系统在运行的过程中会出现供暖失调的问题，导致出现该种现象的原因是供暖系统设计受建筑高度的影响，因此在设计的过程中应该充分考虑高度因素，避免供暖系统在运行的过程中出现失调问题。

3高层建筑常见的几种热水供暖系统设计分析

高层建筑热水供暖系统设计方案众多，通常包括：单双管混合式系统、分层水平串联式系统、水平双线式供暖系统、静压隔断式系统、热交换器分区式供暖系统等，高层建筑在设计热水供暖系统时，应该根据自身的实际状况，选择合适的热水供暖系统设计方案，以此满足人们生活与工作的供暖需求。

（1）热交换器分区式供暖系统。热交换器分区式供暖系统在垂直方向上分为两个或者以上的供暖系统，该供暖系统的低区系统直接与室外管网相连，其高度应该根据散热器的承压能力以及室外管网的压力综合确定；高区水系统与室外管网水间接连接，通过热交换器与室外管网进行热量交换。高区热源为热交换器，高区热源安装有膨胀水箱、循环水泵等，将热交换器分区式供暖系统设计成与独立于室外热网的系统。热交换器分区式供暖系统的高区和室外管网的水力状况互不干扰，能够有效的解决高层水静压力导致低区散热器出现超压的问题。该种供暖方式与其他热水供暖方式相比，具有消耗电能少，解决不同楼层垂直失调问题等优势，但是该供暖系统需要安装循环水泵、热交换器以及其他软化水设备，初期投资相对较高。

（2）水平双线式供暖系统。水平双线式供暖系统在水平方向上位于同一用户内有一组水平管，在水平方向上各个房间散热器的温度相近，因为该种供暖方式设置了调节阀，能够解决各层供暖垂直失调的问题。

（3）分层水平串联式供暖系统。分层水平串联式供暖系统通过调节各层调节阀的方式，解决不同楼层供暖垂直失调的问题，该种供暖方式与水平双线式供暖系统的区别在于水平管道数量不同，分层水平串联式供暖系统仅仅采用一根水平管道，而水平双线式供暖系统采用两根水平管道。

（4）静压隔断式攻难系统。静压隔断式供暖系统在保持原有运行方式、供暖运行参数不变的状况下，采用直线连接，仅仅是在高层供暖系统入口增加了微型加压泵，通过微型加压泵把热水送入高层散热器进行散热，然后流入断流器，再进入阻旋器，通过阻旋复原之后将空气分离，最后返回到低层供暖系统中。通过在回水管上加装阻旋器、断流器等，能够有效的消除高层供暖系统回水的势能。

（5）无水箱直接供暖系统。无水箱直接供暖系统是现代高层建筑最常采用的供暖方式之一，该种供暖系统并不需要设置减压阀，也不需要设置换热器以及水箱等，和其他供暖系统相比，只需要在保证运行方式、运行参数以及额定压力不变的状况下，在高层建筑入口处加装增压泵，该增压泵由计算机进行控制，同时在增压泵上安装一个止回阀，以此保证能够将热水提高至最顶层。该种供暖系统的优点在于无效热损较少，供水总立管短。同时，由于断流器安装在回水管路的最高点，需要根据室外管网静水压线高度设置阻旋器，并且保证阻旋器安装的垂直度，对设计人员和施工人员技术水平的要求相对较高。

（6）双水箱分层式供暖系统。双水箱分层式供暖系统采用进水箱与回水箱取代热交换器，利用回水箱与进水箱之间的水位差，保证水在高层区域自由流动。因为高层供水系统静压力高于二级管网供水压力，则通过在低层供暖系统增装加压泵，实现低层供暖系统二级管网向高层供暖，由于该种供暖方式省略了定压系统以及加热系统，其投入成本远低于热交换器分区式供暖系统。

（7）单双管混合式供暖系统。单双管混合式供暖系统能够改善垂直失调问题，但是不能解决高层供暖系统静水压力影响低层供暖系统的问题。

4结语

总而言之，随着城市化进程的不断加快，城市建筑中高层建筑的比例在不断的增加。热水供暖系统作为高层建筑的重要组成部分，其设计难度相对较高，这对热水供暖系统设计人员的技术水平提出了更高的要求。因此，设计人员在设计高层建筑的热水供暖系统时，应该根据城市未来发展计划、城市热网规划状况以及高层建筑的实际状况，综合考虑上述各个方面，选择适合高层建筑自身需求的热水供暖系统设计方案，以此保证人们日常生活与工作的供暖需求。